Sistema de seguimiento solar simple: mecanismo y funcionamiento

Sistema de seguimiento solar simple: mecanismo y funcionamiento

El circuito y el mecanismo explicados en este artículo pueden considerarse como el sistema de seguimiento solar de doble eje más fácil y perfecto.

Cómo funciona el concepto de seguidor solar de doble eje

El dispositivo puede rastrear el movimiento diurno del sol con precisión y desplazarse en el eje vertical en consecuencia. El dispositivo también rastrea eficazmente el desplazamiento estacional del sol y mueve todo el mecanismo en el plano horizontal o en un movimiento lateral de modo que la orientación del panel solar siempre se mantiene en un eje recto hacia el sol para que complemente las acciones verticales. del rastreador de forma adecuada.

Concepto de seguidor solar de doble eje

Como se muestra en la figura, aquí se puede observar un mecanismo relativamente fácil. El seguidor solar se monta básicamente sobre un par de soportes con un eje central móvil.



La disposición pivotante permite que los soportes del panel se muevan sobre un eje circular de casi 360 grados.

Un mecanismo de engranajes de motor como se muestra en el diagrama está instalado justo en la esquina del eje de pivote de tal manera que cuando el motor gira, todo el panel solar se desplaza proporcionalmente alrededor de su pivote central, ya sea en sentido antihorario o en sentido horario, dependiendo del movimiento del motor que a su vez depende de la posición del sol.

Cómo funciona el circuito LDR

La posición de los LDR es crítica aquí y el conjunto de LDR que corresponde a este movimiento de plano vertical está colocado de manera que detecta la luz solar con precisión e intenta mantener el panel perpendicular a los rayos del sol moviendo el motor en la dirección apropiada a través de un número definido de rotaciones escalonadas.

La detección LDR es recibida e interpretada con precisión por un circuito electrónico que ordena al motor para las acciones explicadas anteriormente.

Otro mecanismo que es bastante similar al ajuste vertical anterior, pero mueve el panel a través de un movimiento lateral o más bien mueve todo el montaje del panel solar en un movimiento circular sobre el plano horizontal.

Este movimiento tiene lugar en respuesta a la posición del sol durante los cambios estacionales, por lo tanto, a diferencia de los movimientos verticales, esta operación es muy gradual y no se puede experimentar a diario.

De nuevo, el movimiento anterior es en respuesta a la orden dada al motor por el circuito electrónico que opera en respuesta a la detección realizada por los LDR.

Para el procedimiento anterior, se utiliza un conjunto diferente de LDR y se montan horizontalmente sobre el panel, en una posición específica como se muestra en el diagrama.

Cómo funciona el circuito de control OpAmp del seguidor solar

Una investigación cuidadosa del circuito que se muestra en el diagrama revela que toda la configuración es realmente muy simple y directa. Aquí se utiliza un solo IC 324 y solo dos de sus amplificadores operacionales se emplean para las operaciones requeridas.

Cómo funciona el circuito de control OpAmp del seguidor solar

Los amplificadores operacionales están conectados principalmente para formar una especie de comparador de ventana, responsable de activar sus salidas cada vez que sus entradas vacilan o se desvían de la ventana predeterminada, establecida por los potenciómetros relevantes.

Dos LDR están conectados a las entradas de los amplificadores operacionales para detectar los niveles de luz. Mientras las luces sobre los dos LDR sean uniformes, las salidas del opamp permanecen desactivadas.

Sin embargo, en el momento en que uno de los LDR detecta una magnitud diferente de luz sobre él (lo que puede suceder debido a la posición cambiante del sol), el equilibrio sobre la entrada del opamp se desplaza hacia una dirección, lo que hace que la salida de opamps relevante aumente inmediatamente.

Esta salida alta activa instantáneamente la red de transistores de puente completo, que a su vez hace girar el motor conectado en una dirección establecida, de modo que el panel gira y ajusta su alineación con los rayos del sol hasta que se restaura una cantidad uniforme de luz sobre el conjunto relevante de LDR.

Una vez que se restablece el nivel de luz sobre los conjuntos LDR relevantes, los amplificadores operacionales vuelven a estar inactivos y apagan sus salidas y también el motor.

La secuencia anterior continúa sucediendo durante todo el día, en pasos, a medida que el sol cambia de posición y el mecanismo anterior sigue cambiando de acuerdo con la posición del sol.

Cabe señalar que se requerirán dos conjuntos de los conjuntos de circuito explicados anteriormente para controlar las acciones duales o simplemente para hacer el mecanismo del sistema solar de seguimiento dual mencionado anteriormente.

Lista de partes

  • R3 = 15 K,
  • R4 = 39K,
  • P1 = 100 K,
  • P2 = 22 K,
  • LDR = tipo normal con una resistencia de alrededor de 10 K a 40 K a la luz del día bajo sombra y resistencia infinita en completa oscuridad.
  • Los amplificadores operacionales son de IC 324 o también se pueden incorporar dos IC 741 por separado.
  • T1, T3 = TIP31C,
  • T2, T4 = TIP32C,
  • Todos los diodos son 1N4007
  • Motor = Según la carga y el tamaño del panel solar

Courtesy - Elector Electroniks India

Cómo agregar una instalación de armado / reinicio en el circuito anterior

A primera vista, podría parecer que el circuito anterior no incorpora una función de reinicio automático. Sin embargo, una investigación más detallada mostrará que en realidad este circuito se reiniciará automáticamente cuando amanezca o con la luz del día.

Esto podría ser cierto debido al hecho de que los LDR están colocados dentro de recintos que están diseñados específicamente en forma de 'V' para facilitar esta acción.

Por el reflejo de la luz del sol naciente, durante las horas de la mañana el cielo se ilumina más que el suelo. Dado que los LDR están colocados en forma de 'V', el LDR que mira más hacia el cielo recibe más luz que el LDR que mira hacia el suelo. Esta situación activa el motor en sentido contrario, de modo que obliga al panel a retroceder en las primeras horas de la mañana.

A medida que el panel se revierte hacia el este, el LDR relevante comienza a exponerse a aún más luz ambiental de la luz solar ascendente, esto empuja el panel aún más hacia el este hasta que ambos LDR están casi proporcionalmente expuestos hacia la luz solar ascendente del este, esto restablece completamente el panel para que el proceso comience de nuevo.

Mecanismo de seguimiento solar que funciona en doble eje.

Establecer función de reinicio

En caso de que sea imprescindible una función de restablecimiento del conjunto, se puede incorporar el siguiente diseño.

El interruptor de configuración se coloca en el extremo del rastreador de 'puesta de sol', de modo que se presiona cuando el panel termina su seguimiento de días.

Como se puede ver en la figura dada a continuación, el suministro al circuito de seguimiento se proporciona desde los puntos N / C del relé DPDT, es decir, cuando se presiona el interruptor 'SET', el relé se activa y desconecta el suministro al circuito para que todo el circuito que se muestra en el artículo anterior ahora se desconecte y no interfiera.

Al mismo tiempo, el motor recibe la tensión de inversión a través de los contactos normalmente abiertos para que pueda iniciar el proceso de inversión del panel a su posición original.

Una vez que el panel termina su proceso de inversión hacia el extremo de 'salida del sol', presiona el interruptor de reinicio colocado adecuadamente en algún lugar de ese extremo, esta acción desactiva el relé nuevamente reiniciando todo el sistema para el siguiente ciclo.

Circuito de transistores Set / Reset


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